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Exemple d'usinage par tournage CNC : pièces d'arbre

2026,03,19

Un tour CNC est un équipement d'usinage de haute précision utilisé pour traiter diverses pièces. Les pièces d'arbre sont un type de pièce courant et l'une des pièces les plus fréquemment usinées sur un tour CNC. Lors de l'usinage de pièces d'arbre, la pièce à usiner doit d'abord être serrée, puis un outil de coupe approprié ainsi qu'une vitesse de coupe et une vitesse d'avance correspondantes doivent être sélectionnés en fonction des besoins. Grâce à l'écriture et au débogage du programme CNC, les pièces d'arbre peuvent être usinées avec précision.

Ce qui suit présentera l'analyse du processus et la manipulation de notretournage CNC de pièces d'arbre :

1. Analyse du dessin de la pièce

Comme le montre le dessin, cette pièce est constituée d'une surface conique extérieure et d'une surface cylindrique extérieure, appartenant à la catégorie des arbres. Aucun usinage n'est effectué sur le cylindre extérieur d'un diamètre de ⌀50 mm, tandis qu'une précision d'usinage plus élevée est requise sur le cylindre extérieur d'un diamètre de ⌀46 mm. Le matériau est de l'acier 45. La taille vierge sélectionnée est ⌀50 mm × L120 mm.

2. Détermination du schéma d'usinage et de l'itinéraire d'usinage

Un système de coordonnées pièce est établi avec le point central O à l'extrémité droite de la pièce comme origine. En fonction de la précision dimensionnelle et des exigences du processus, l'usinage est divisé en deux étapes : le tournage d'ébauche et le tournage de finition. La séquence de processus proposée est la suivante :

Tourner la face d'extrémité droite → Tourner grossièrement le cylindre extérieur à ⌀46,5 mm → Tourner grossièrement le pas du cylindre extérieur à ⌀43,5 mm × L25 mm → Tourner grossièrement le pas du cylindre extérieur à ⌀40,5 mm × L10 mm → Tourner grossièrement la surface conique extérieure → Terminer de tourner la surface conique extérieure → Terminer de tourner le cylindre extérieur à ⌀60 mm (terminer l'usinage d'ébauche et de finition dans l'ordre des opérations).

3. Serrage des pièces et sélection des fixations

Un mandrin standard à trois mors sur un tour CNC est utilisé pour le serrage. Le flan s'étend d'environ 90 mm au-delà du mandrin. Après le serrage, un alignement est effectué pour garantir un serrage sûr, répondant aux exigences de rigidité et de concentricité des opérations de tournage ultérieures.

4. Sélection des outils et des paramètres de coupe

Sélection de l'outil : L'outil n° 1 est un outil offset indexable à 90° en carbure, adapté aux opérations d'ébauche et de finition.

Paramètres de coupe : Pour équilibrer la précision d'usinage et la durée de vie de l'outil, la vitesse de broche est déterminée à n = 630 tr/min ; pour l'avance, F = 0,2 mm/tr pour l'ébauche et F = 0,1 mm/tr pour la finition.

Précautions : lors du serrage de l'outil, assurez-vous que la pointe de l'outil est à la même hauteur que le centre de rotation de la pièce ; sinon, une saillie se formera au centre de la face d'extrémité ou endommagera la pointe de l'outil lors du tournage de la face.

5. Feuille complète du programme de tournage CNC pour les pièces d'arbre

N10	G50 X100.0 Z100.0	Configuration du système de coordonnées de la pièce
N20	S630M03T11	Rotation avant broche (n=630 tr/min), appel outil n°1, compensation d'outil n°1
N30	G00 X52.0 Z0.0	Positionnement rapide
N40	G01 X0.0 F0.2	Tourner à droite
N50	G00Z1.0	Positionnement rapide
N60	X46.5
N70	G01Z-72.0	Surface cylindrique extérieure de dégrossissage jusqu'à ⌀46,5 mm
N80	X50.0	Étape tournante
N90	G00Z1.0	Positionnement rapide
N100	X43.5
N110	G01Z-25.0	Surface de marche cylindrique extérieure de tournage grossier jusqu'à ⌀43,5 mm × L25 mm
N120	X46.5	Étape tournante
N130	G00Z1.0	Positionnement rapide
N140	X40.5
N150	G01Z-10.0	Surface de marche cylindrique extérieure de tournage grossier jusqu'à ⌀40,5 mm×L10 mm
N160	X43.5	Étape tournante
N170	G00Z0.0	Positionnement rapide
N180	X38.5
N190	G01 X46.5 Z-40.0	Surface conique extérieure à tournage grossier
N200	G00Z0.0	Positionnement rapide
N210	X38.0
N220	G01 X46.0 Z-40.0 F0.1	Finir de tourner la surface conique extérieure
N230	Z-72.0	Finition tournage ⌀60 mm surface cylindrique extérieure
N240	X50.0	Étape tournante
N250	G00 X100.0 Z100.0 T10	Revenez rapidement au point de départ de l'outil, annulez la compensation de l'outil n°1.
N260	M05	Rotation d'arrêt de broche
N270	M30	Fin du programme